Что такое динамическое сопротивление

Динамическое сопротивление

Многие элементы электроники имеют нелинейные вольтамперные характеристики. В этом случае ток не пропорционален напряжению. И здесь нет смысла говорить о сопротивлении, так как отношение U/I не является постоянной величиной, независимой от U, а наоборот зависит от U. Для таких элементов, с нелинейной вольтамперной характеристикой, вводят понятие динамического или дифференциального сопротивления. Пусть нелинейная вольтамперная характеристика задана кривой, показанной на рис. 1.2. Выберем на этой кривой некоторую точку А. Эта точка определяется постоянными значениями напряжения U_А и тока I_А. Проведем касательную к точке А. При малых отклонениях токов и напряжений относительно точки А касательная хорошо аппроксимирует кривую вольтамперной характеристики. Значит, в окрестности точки А нелинейную кривую вольтамперной характеристики можно заменить линейной характеристикой, т.е. касательной. В качестве переменных здесь рассматриваются изменения (приращения) токов и напряжений относительно точки А. Это равносильно перенесения начала координат в точку А. Тогда для изменений напряжений и токов можно ввести понятие динамического или дифференциального сопротивления как отношение приращения (изменения) напряжения к приращению (изменению) тока

Динамическое сопротивление еще называют сопротивлением переменному току. Динамическое сопротивление, как и обычное сопротивление, измеряется в Омах.

Особенность динамического сопротивления состоит в том, что оно определяется для приращений напряжений и токов в окрестности некоторой точки вольтамперной характеристики. Эта точка на вольтамперной характеристике определяет режим работы элемента по постоянному току, т.е. постоянные значения напряжения U_А и тока I_А. Динамическое сопротивление зависит от выбранной точки на вольтамперной характеристике, т.к. наклон касательной в каждой точке кривой разный.

Очень часто для построения линейных электронных устройств используются нелинейные элементы (элементы с нелинейной вольтамперной характеристикой). В этом случае нелинейную характеристику в окрестности некоторой точки заменяют линейной – касательной к этой точки. В качестве переменных рассматриваются не полные значения токов и напряжений, а их изменения в окрестности этой точки. Чем меньше отклонения токов и напряжений относительно их постоянных значений, тем лучше касательная приближается к кривой вольтамперной характеристики. Зависимость изменения тока от напряжения в этом случае можно считать линейной и определяется динамическим сопротивлением r:

Источник

Понятие о динамическом сопротивлении

Для элементов, имеющих нелинейные вольт-амперные характеристики (ВАХ), закон Ома не выполняется. Однако небольшие приращения напряжения и соответствующие приращения тока можно считать пропорциональными.

Рис. 1.3. К понятию динамического сопротивления

Сопротивление в данной точке ВАХ называется динамическим сопротивлением: R_ДИН = dU/dI.

Стабилитрон

Стабилитрон (зенеровский диод) характеризуется наличием участка пробоя на обратной ветви ВАХ. Обладает свойством самовосстановления после пробоя. Характеризуется напряжением стабилизации U_СТАБ при заданном токе I_СТАБ и динамическим сопротивлением R_ДИН. Стабилитрониспользуют для получения постоянного напряжения. Простейший стабилизатор напряжения представляет собой делитель напряжения, в котором в качестве второго сопротивления используется динамическое сопротивление стабилитрона.

Рис. 1.4. Простейший стабилизатор (а), его эквивалентная схема (б)
и вольт-амперная характеристика стабилитрона (в)

Процесс стабилизации осуществляется за счет источника входного напряжения (причем ) и может быть представлен в виде следующей цепочки рассуждений:

Здесь знаки «­» («¯») означают увеличение (уменьшение) параметра, знак «®» означает следствие. Недостатком данной схемы является большой уровень пульсации.

Пусть R_ДИН = 10 Ом; U_СТАБ = 5 В; I _СТАБ = 10 мА. Если на 10% изменится ток, то Таким образом, .

Туннельный диод

Туннельный диод имеет участок ВАХ с отрицательным динамическим сопротивлением (участок АВ). В данной схеме туннельный диод может быть представлен динамическим сопротивлением R_ДИН, определяемым на участке АВ. Достоинствами схемы усилителя на туннельном диоде являются простота и высокое быстродействие. Недостаток − небольшой коэффициент усиления. Данные схемы используют крайне редко.

Рис. 1.5. ВАХ туннельного диода (а), принципиальная (б) и эквивалентная (в) схемы
усилителя на туннельном диоде

При входном напряжении U_ВХ = U_СИГН, изменяющемся относительно постоянного напряжения смещения U_см, имеем . Поскольку , то коэффициент передачи .

Дата добавления: 2016-02-02 ; просмотров: 898 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

1.06. Динамическое сопротивление

Зенеровские диоды (стабилитроны). В качестве примера рассмотрим зенеровский диод (стабилитрон), вольт-амперная характеристика которого приведена на рис. 1.13. Зенеровские диоды используют для получения постоянного напряжения на каком-либо участке схемы. Это достигается за счет тока (в грубом приближении постоянного), получаемого от источника большего напряжения в той же схеме. Например, зенеровский диод, представленный на рис. 1.13, преобразует питающий ток, изменяющийся в указанном диапазоне, в соответствующий (но более узкий) диапазон напряжений. Важно понять, как будет вести себя соответствующее напряжение на зенеровском диоде (зенеровское напряжение пробоя) при изменении питающего тока, это изменение есть мера влияния изменений питающего тока. Оно характеризуется динамическим

рис. 1.14. Регулятор на зенеровском диоде.

Туннельные диоды. Ещё один интересный пример использования параметра динамического сопротивления связан с туннельным диодом. Его вольт-амперная характеристика показана на рис. 1.15.

В области между точками А и В он обладает отрицательным динамическим сопротивлением. Из этого вытекает важное следствие: делитель напряжения, состоящий из резистора и туннельного диода, может работать как усилитель (рис 1.16).

Источник

Что такое динамическое сопротивление

Примечание: заранее прошу прощения у любителей математически и физически точного изложения. Его тут не будет. Касательные к графику, бесконечно малые приращения и производные я нагло и бесцеремонно подменю конечными изменениями величин. Уверен, что суть вопроса от этого сильно не пострадает, но при этом, возможно, станет восприниматься проще.

Т.е. статическое сопротивление определяется точкой на ВАХ, а динамическое наклоном ВАХ в этой точке.

Примечание: как я уже написал в самом начале, такое определение динамического сопротивления не совсем точное. На самом деле, конечные изменения напряжения ( Δ U) и тока ( Δ I) необходимо заменить на бесконечно малые приращения dU и dI. В этом случае динамическое сопротивление в точке будет определяться наклоном касательной к графику ВАХ, проведенной через эту точку.

Несколько слов о поведении Rдин и Rстат:

Если посчитать Rдин. и Rстат. для графика, приведенного выше, то они окажутся одинаковыми: оба имеют значение 1 кОм. Кроме того: для какой бы точки графика мы не повторили расчеты, их результаты не изменятся. А все из-за того, что ВАХ линейна и проходит через начало координат (при нулевом напряжении и ток равен нулю).

Но ситуация меняется, если элемент имеет нелинейное сопротивление (и, соответственно, такую же ВАХ). Для большей наглядности возьмем некоторый гипотетический компонент, имеющий «кривую» зависимость тока от напряжения:

Примечание: из этого графика очень хорошо видно, что при неизменной точке 1, результат расчетов для динамического сопротивления зависит от выбора точки 2. Чем меньше будет расстояние между точками, тем ближе окажется посчитанное значение динамического сопротивления к своему реальному значению. Я же выбрал большое расстояние между точками только для того, чтобы получить более наглядные рисунки.

Вывод: статическое и динамическое сопротивления элемента вовсе не обязаны быть равны между собой и сохранять постоянные значения при изменениях внешних условий. Более того, в некоторых случаях они могут (хотя это и не было пока продемонстрировано на примерах) меняться независимо друг от друга.

Очень многое. Примеров применения можно привести массу. Проблема только в том, что о любом из них придется рассказывать много и долго. А этого делать в рамках данной заметки мне совсем не хочется.

В следующей записи, тема которой упоминалась в самом начале, речь пойдет как раз об одном из примеров использования независимого управления статическим и динамическим сопротивлениями и результатах этого дела.

Спасибо за Ваше внимание.
С уважением, Константин М.

Источник

ДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Смотреть что такое «ДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ» в других словарях:

динамическое сопротивление — 3.4 динамическое сопротивление: Сила трения во время движения. Источник: ГОСТ Р ИСО 12176 1 2011: Трубы и фитинги пла … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

динамическое сопротивление — dinaminė varža statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. dynamic resistance vok. dynamischer Widerstand, m rus. динамическое сопротивление, n pranc. résistance dynamique, f … Fizikos terminų žodynas

динамическое сопротивление полупроводникового излучателя — динамическое сопротивление Rдин RD Значение сопротивления, определяемое по наклону прямой, аппроксимирующей вольт амперную характеристику полупроводникового излучателя при заданном прямом токе. [ГОСТ 27299 87] Тематики полупроводниковые приборы… … Справочник технического переводчика

динамическое сопротивление прибора М-типа — динамическое сопротивление RД Отношение малого приращения напряжения анода к соответствующему приращению тока анода прибора М типа, характеризующее наклон вольт амперной характеристики в заданной рабочей точке. [ГОСТ 23769 79] Тематики приборы и… … Справочник технического переводчика

динамическое сопротивление магнитоуправляемого контакта — Электрическое сопротивление магнитоуправляемого контакта в переходном неустановившемся режиме [ГОСТ 17499 82] Тематики контакт Обобщающие термины параметр магнитоуправляемых контактов Синонимы динамическое сопротивление EN dynamic contact… … Справочник технического переводчика

динамическое сопротивление разрядного промежутка — динамическое сопротивление разрядного промежутка; сопротивление разрядного промежутка Мгновенное значение сопротивления разрядного промежутка, определяемое как отношение мгновенного значения напряжения между электродами к мгновенному значению… … Политехнический терминологический толковый словарь

динамическое сопротивление выпрямительного диода — rдин rT Сопротивление, определяемое наклоном прямой, аппроксимирующей прямую вольт амперную характеристику выпрямительного диода. [ГОСТ 25529 82] Тематики полупроводниковые приборы Обобщающие термины выпрямительные диоды EN slope resistance DE… … Справочник технического переводчика

динамическое сопротивление пьезоэлектрического резонатора — (R1) Активное сопротивление эквивалентной схемы пьезоэлектрического резонатора, представляющей собой последовательное соединение индуктивности, емкости и активного сопротивления, зашунтированных емкостью между выводами пьезоэлектрического… … Справочник технического переводчика

динамическое сопротивление угольного микрофона — Сопротивление угольного микрофона телефонного аппарата постоянному току при возбуждении его сигналом звуковой частоты. [ГОСТ 19472 88] Тематики телефонные сети … Справочник технического переводчика

динамическое сопротивление (диода) по прямой ветви — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN forward slope resistance … Справочник технического переводчика

Источник